XARXES DE DADES I INTERNETVista previa
del documento.
Mostrando 6 páginas de 26
del documento.
Mostrando 6 páginas de 26
Tema 2. Capa d’enllaç
Tema 2.1. Frames and Flow Control (Marcs i controls de fluxes)
CAPES I PROTOCOLS
Link layer (capa d’enllaç): envia dades (trames) a nodes propers. Es la responsable de
enviar trames de dades a traves de medis, des de un node remitent a un node
“adjacent” receptor.
Enllaços de punt a punt: del ISP al ONT del client, del ONT al enrutador del client. Per
exemple, un enllaç GPON del subscriptor d’una casa a les premisses ISP.
Media compartida: Els nodes utilitzen ones electromagnètiques i son capaces de
detectar comunicacions d’altres nodes dins del seu rang. El accés al medi ha de ser
controlat.
BITS ENVIATS/REBUTS
• Network Interface Controller (NIC, controlador de la interfície de xarxa):
- Maquinari destinat a enviar i rebre trames
La capa física defineix les característiques dels mitjans, les tècniques de
modulació, freqüències, etc. La codificació de Manchester (exemple)
s’utilitza a la tecnologia Ethernet.
Vista previa
del documento.
Mostrando 6 páginas de 26
Tema 2.1. Frames and Flow Control (Marcs i controls de fluxes)
CAPES I PROTOCOLS
Link layer (capa d’enllaç): envia dades (trames) a nodes propers. Es la responsable de
enviar trames de dades a traves de medis, des de un node remitent a un node
“adjacent” receptor.
Enllaços de punt a punt: del ISP al ONT del client, del ONT al enrutador del client. Per
exemple, un enllaç GPON del subscriptor d’una casa a les premisses ISP.
Media compartida: Els nodes utilitzen ones electromagnètiques i son capaces de
detectar comunicacions d’altres nodes dins del seu rang. El accés al medi ha de ser
controlat.
BITS ENVIATS/REBUTS
• Network Interface Controller (NIC, controlador de la interfície de xarxa):
- Maquinari destinat a enviar i rebre trames
La capa física defineix les característiques dels mitjans, les tècniques de
modulació, freqüències, etc. La codificació de Manchester (exemple)
s’utilitza a la tecnologia Ethernet.
Vista previa
del documento.
Mostrando 6 páginas de 26
MEDIA ACCESS CONTROL (MAC) ADRESS (Adreça de control d’acces multimèdia)
• El seu propòsit és identificar una NIC. Un node pot tenir més d’un NIC i, per
tant, tenen més d’una adreça MAC.
• Format:
- 6 bytes, començant amb un OUI (Identificador Únic Organitzatiu) de 3 bytes
que el fabricant identifica (a l’esquerra). EXEMPLE: F4:F2:6D:A9:E1:02
- Adreça MAC d’interval privat. EXEMPLE: X{2, 3, 6, 7, A, B, E,
F}:XX:XX:XX:XX:XX
- IEEE (Reguladors dels estàndards) assignen OUI als fabricants. En medis
compartits, una NIC pot rebre trames el qual el seu destí és una altre
direcció MAC. Es descarten, a no ser que es configuri la NIC en mode
promiscu (està barrejat de forma confusa i indiferent).
• Broadcast MAC (Emissió MAC)
- FF:FF:FF:FF:FF:FF
- És una direcció especial (difusió). Una trama amb aquesta adreça de
destinació és reenviada i acceptada per tots els altres nodes.
- Les direccions MAC de difusió s’utilitzen en protocols específics.
https://www.macvendorlookup.com/: És una pagina on s’ha d’ingressar
qualsevol adreça MAC, OUI o IAB per buscar el fabricant, la ubicació i més.
Vista previa
del documento.
Mostrando 6 páginas de 26
• El seu propòsit és identificar una NIC. Un node pot tenir més d’un NIC i, per
tant, tenen més d’una adreça MAC.
• Format:
- 6 bytes, començant amb un OUI (Identificador Únic Organitzatiu) de 3 bytes
que el fabricant identifica (a l’esquerra). EXEMPLE: F4:F2:6D:A9:E1:02
- Adreça MAC d’interval privat. EXEMPLE: X{2, 3, 6, 7, A, B, E,
F}:XX:XX:XX:XX:XX
- IEEE (Reguladors dels estàndards) assignen OUI als fabricants. En medis
compartits, una NIC pot rebre trames el qual el seu destí és una altre
direcció MAC. Es descarten, a no ser que es configuri la NIC en mode
promiscu (està barrejat de forma confusa i indiferent).
• Broadcast MAC (Emissió MAC)
- FF:FF:FF:FF:FF:FF
- És una direcció especial (difusió). Una trama amb aquesta adreça de
destinació és reenviada i acceptada per tots els altres nodes.
- Les direccions MAC de difusió s’utilitzen en protocols específics.
https://www.macvendorlookup.com/: És una pagina on s’ha d’ingressar
qualsevol adreça MAC, OUI o IAB per buscar el fabricant, la ubicació i més.
Vista previa
del documento.
Mostrando 6 páginas de 26
• Media compartida
- En aquests entorns, per exemple: Wi-Fi, els marcs arriban a diversos nodes
de la xarxa.
- Una NIC només acceptarà trames amb la seva adreça MAC o emissió com a
destinació:
o Un cop una NIC detecti la recepció d’una nova trama llegirà els
primers bytes (que contindran l’adreça MAC de destinació). Si el NIC
no és el receptor de la trama la lectura s’avorta.
- No es descartarà si la NIC està configurada com a mode promiscu: en
aquest cas, això acceptarà tots els trames rebuts a traves del mitjans.
- El portàtil transmet un fotograma al telèfon intel·ligent, però la tauleta serà
capaç de rebre-la perquè està a l’abast del remitent:
ESTRUCTURA DE LA TRAMA
• Start of frame, SoF (or start flag, inici de la trama o bandera d’inici): patró de
bits per senyalitzar el començament d’una trama.
• Control bits (bits de control): Bits de control que contenen adreces MAC de
destinació i origen i altres dades.
• Data (Dades): Porten la informació transportada a la trama.
• Cyclic Redundancy Code (Codi de redundància cíclica): bits per comprovar que
les dades no hagin patit errors de transmissió.
- Les estructures de les trames de diferents tecnologies son especificades en
estandars: trama per 802.3 (Ethernets), 802.11 (Wi-Fi), Protocol Punt a Punt
(PPP), etc.
Vista previa
del documento.
Mostrando 6 páginas de 26
- En aquests entorns, per exemple: Wi-Fi, els marcs arriban a diversos nodes
de la xarxa.
- Una NIC només acceptarà trames amb la seva adreça MAC o emissió com a
destinació:
o Un cop una NIC detecti la recepció d’una nova trama llegirà els
primers bytes (que contindran l’adreça MAC de destinació). Si el NIC
no és el receptor de la trama la lectura s’avorta.
- No es descartarà si la NIC està configurada com a mode promiscu: en
aquest cas, això acceptarà tots els trames rebuts a traves del mitjans.
- El portàtil transmet un fotograma al telèfon intel·ligent, però la tauleta serà
capaç de rebre-la perquè està a l’abast del remitent:
ESTRUCTURA DE LA TRAMA
• Start of frame, SoF (or start flag, inici de la trama o bandera d’inici): patró de
bits per senyalitzar el començament d’una trama.
• Control bits (bits de control): Bits de control que contenen adreces MAC de
destinació i origen i altres dades.
• Data (Dades): Porten la informació transportada a la trama.
• Cyclic Redundancy Code (Codi de redundància cíclica): bits per comprovar que
les dades no hagin patit errors de transmissió.
- Les estructures de les trames de diferents tecnologies son especificades en
estandars: trama per 802.3 (Ethernets), 802.11 (Wi-Fi), Protocol Punt a Punt
(PPP), etc.
Vista previa
del documento.
Mostrando 6 páginas de 26
- Inclouen direccions MAC d’origen i destí, pots influir longitud de quadre,
etc.)
• Com sap la NIC que s’està rebent una trama nova?
- Si no es rep el senyal, no hi ha dades. SI es detecta algun senyal, comprovar
el patró SoF
• Com acaba la NIC d’una trama?
- Si no es rep cap senyal, final de trama... o error en la transmissió?
- Els bits de control poden incloure la longitud de la trama en bytes.
- Tenir en compte que el protocol podria fer ús de trames de longitud fixa.
• Que passa si el SoF es troba dins de les dades?
- Depenent del protocol, si nomes s’utilitza la tècnica SoF, el receptor podria
detectar erròniament que s’ha rebut una nova trama!
- Byte stuffing (farcit de bytes), utilitzem aquesta tècnica:
o Quan es troba el patró SoF en les dades a transmetre, un s’insereix a
la bandera d’escapament: El receptor detectarà la bandera
d’escapament, per la qual cosa s’informarà que els següents bytes
s’han de llegir com a dades en lloc d’una nova bandera de trama.
o A causa del farcit de bytes, s’augmenta la longitud de la trama (i es
restaurarà un cop el receptor salta les banderes d’escapament)
o I si la bandera d’escapament es troba a les dades? La bandera
d’escapament s’utilitza per informar el receptor que els següents
bytes són dades i no una bandera de bloc.
Vista previa
del documento.
Mostrando 6 páginas de 26
etc.)
• Com sap la NIC que s’està rebent una trama nova?
- Si no es rep el senyal, no hi ha dades. SI es detecta algun senyal, comprovar
el patró SoF
• Com acaba la NIC d’una trama?
- Si no es rep cap senyal, final de trama... o error en la transmissió?
- Els bits de control poden incloure la longitud de la trama en bytes.
- Tenir en compte que el protocol podria fer ús de trames de longitud fixa.
• Que passa si el SoF es troba dins de les dades?
- Depenent del protocol, si nomes s’utilitza la tècnica SoF, el receptor podria
detectar erròniament que s’ha rebut una nova trama!
- Byte stuffing (farcit de bytes), utilitzem aquesta tècnica:
o Quan es troba el patró SoF en les dades a transmetre, un s’insereix a
la bandera d’escapament: El receptor detectarà la bandera
d’escapament, per la qual cosa s’informarà que els següents bytes
s’han de llegir com a dades en lloc d’una nova bandera de trama.
o A causa del farcit de bytes, s’augmenta la longitud de la trama (i es
restaurarà un cop el receptor salta les banderes d’escapament)
o I si la bandera d’escapament es troba a les dades? La bandera
d’escapament s’utilitza per informar el receptor que els següents
bytes són dades i no una bandera de bloc.
Vista previa
del documento.
Mostrando 6 páginas de 26
DETECCIÓ D’ERROR
• Parity bits (bits de paritat):
- Exemple “even parity (fins i tot paritat)”
- S’afegeix un bit de paritat a cada bloc de dades de manera que el nombre
de ‘1’ bits és uniforme. Exemple: 11011101, 00110101, 11010100 ...
- Si es rep un nombre imparell de ‘1’, hi ha un error de transmissió. Veritat?
o Send: 11011101
o Receive: 01011101 à error!
o But receive: 00011101 à problem!
- Els bits de paritat s’utilitzen en tecnologia d’emmagatzematge i en alguns
maquinaris, però rarament en telecomunicacions.
• Cyclic redundancy checks (comprovacions de redundància cíclica):
- Suposem que la trama F és un polinomi, llavors
o Emissor i receptor utilitzen un polinomi G de g bits.
o F' = F posicions g ampliades
o R = F' mod G
o Enviar M = F’ – R
- El receptor comprova el codi: si M mod G = 0, llavors no hi ha error
Technologies like Wi-Fi uses CRC-32, with G as
x32 + x26 + x23 + x22 + x16 + x12 + x11 + x10 + x8 + x7 + x5 + x4 + x2 + x + 1
100000100110000010001110110110111
- Les comprovacions de CRC poden fallar... a un ritme del 0,0001% molt
improbable!<
- CRC s’utilitza a la capa d’enllaç. En protocols de capes superiors s’utilitzen
altres tècniques de detecció d’errors.
- Petit exemple: trama 13548. Aquesta és la representació base-10 d’una
trama.
o G=123 (3 digits)
o F s’amplia 3 posicions: 13548000
o R= 13548000 mod 123 = 42
o M = F’ – R =13548000- 42 = 13547958
o S’envia M
o El receptor si fa M mod G = 0, llavors no hi ha error
!Si es rep 13547958, 13547958 mod 123 = 0 : NO error!
!Si es rep 13527958, 13527958 mod 123 = 49 : SI error!
CORRECCIÓ D’ERRORS
• Error-Correcting Codes (ECC, Codis de correcció d’errors)
- La trama es codifica mitjançant un ECC
o Codificarà k bits utilitzant n bits, n > k
o Alguns petits errors poden es corregiran durant la descodificació.
Vista previa
del documento.
Mostrando 6 páginas de 26
• Parity bits (bits de paritat):
- Exemple “even parity (fins i tot paritat)”
- S’afegeix un bit de paritat a cada bloc de dades de manera que el nombre
de ‘1’ bits és uniforme. Exemple: 11011101, 00110101, 11010100 ...
- Si es rep un nombre imparell de ‘1’, hi ha un error de transmissió. Veritat?
o Send: 11011101
o Receive: 01011101 à error!
o But receive: 00011101 à problem!
- Els bits de paritat s’utilitzen en tecnologia d’emmagatzematge i en alguns
maquinaris, però rarament en telecomunicacions.
• Cyclic redundancy checks (comprovacions de redundància cíclica):
- Suposem que la trama F és un polinomi, llavors
o Emissor i receptor utilitzen un polinomi G de g bits.
o F' = F posicions g ampliades
o R = F' mod G
o Enviar M = F’ – R
- El receptor comprova el codi: si M mod G = 0, llavors no hi ha error
Technologies like Wi-Fi uses CRC-32, with G as
x32 + x26 + x23 + x22 + x16 + x12 + x11 + x10 + x8 + x7 + x5 + x4 + x2 + x + 1
100000100110000010001110110110111
- Les comprovacions de CRC poden fallar... a un ritme del 0,0001% molt
improbable!<
- CRC s’utilitza a la capa d’enllaç. En protocols de capes superiors s’utilitzen
altres tècniques de detecció d’errors.
- Petit exemple: trama 13548. Aquesta és la representació base-10 d’una
trama.
o G=123 (3 digits)
o F s’amplia 3 posicions: 13548000
o R= 13548000 mod 123 = 42
o M = F’ – R =13548000- 42 = 13547958
o S’envia M
o El receptor si fa M mod G = 0, llavors no hi ha error
!Si es rep 13547958, 13547958 mod 123 = 0 : NO error!
!Si es rep 13527958, 13527958 mod 123 = 49 : SI error!
CORRECCIÓ D’ERRORS
• Error-Correcting Codes (ECC, Codis de correcció d’errors)
- La trama es codifica mitjançant un ECC
o Codificarà k bits utilitzant n bits, n > k
o Alguns petits errors poden es corregiran durant la descodificació.
Vista previa
del documento.
Mostrando 6 páginas de 26